[發(fā)明專利]一種復合絮凝劑的制備方法和應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011599803.5
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112723512B
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發(fā)明（設計）人: 張春暉;趙桂峰;全炳旭;焦亞楠;唐元暉;楊博;孫超;何緒文;王文倩;霍倩倩;王新玲
• 申請（專利權）人: 中國礦業(yè)大學（北京）
• 主分類號: C08F220/56
• 分類號: C08F220/56;C08F226/02;C02F1/56;C02F1/52;C02F1/28;C02F103/10
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產權代理有限公司 11315
• 代理人: 王寧

本發(fā)明公開一種復合絮凝劑的制備方法，包括：對聚合硫酸鐵與有機絮凝劑進行均相復合，得到所述復合絮凝劑；其中，所述聚合硫酸鐵為硫酸亞鐵通過水熱合成制得，所述有機絮凝劑為由丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化銨和甲基丙烯酸十八烷基酯聚合而成的聚合物。根據(jù)本申請?zhí)峁┑膹秃闲跄齽┑闹苽浞椒ㄖ苽涞玫降膹秃闲跄齽┰诟邼岷偷V井水的預處理中具有良好的降濁和除油效果，可實現(xiàn)高濁含油礦井水中懸浮顆粒和乳化油滴的脫穩(wěn)凝聚，促進高濁礦井水的回收利用。

技術領域

本發(fā)明涉及環(huán)保領域，尤其涉及一種復合絮凝劑的制備方法和應用。

背景技術

煤炭的開采生產過程中，用水需求巨大，加之深井挖掘過程中時常發(fā)生地下涌水事件，從而產生大量的礦井廢水。據(jù)相關資料統(tǒng)計，我國礦井水年排放量約達71.7億m³，近些年隨著水處理技術的提高和礦井水的治理要求越來越嚴格，迫使礦井水的處理與回用成為煤炭綠色開采的必要途徑。國內對高濁礦井水最普遍的處理工藝由混凝、沉淀、過濾和消毒環(huán)節(jié)組成，混凝最為重要。

隨著機械化、集約化工程開采的技術推廣，挖掘設備運行過程中時常發(fā)生乳化油跑、冒、滴、漏等現(xiàn)象，使得礦井水的含油量遠超《污水綜合排放標準》(GB8978-2016)中規(guī)定的石油類含量限值(1mg/L)，進而對礦井水的綠色凈化處理提出更高的要求。常規(guī)除油設備投資成本高、利用效率低，且難以實現(xiàn)井下應用，故而除油環(huán)節(jié)一般不單獨設置，而是與懸浮顆粒物、膠體等污染雜質共同混凝去除。

目前，礦井水絮凝處理的藥劑主要以鐵/鋁系無機絮凝劑的應用和研發(fā)為主。但是上述無機絮凝劑除油效果較差，因此，有必要提供一種既能降低高濁含油礦井水的濁度，又具有良好的除油效果的絮凝劑的制備方法。

發(fā)明內容

本發(fā)明公開一種復合絮凝劑的制備方法和應用，以解決現(xiàn)有技術中絮凝劑對高濁含油礦井水的除油效果差的技術問題。

為了解決上述問題，本發(fā)明采用下述技術方案：

根據(jù)本申請的一個方面，提供了一種復合絮凝劑的制備方法，包括：對聚合硫酸鐵與有機絮凝劑進行均相復合，得到所述復合絮凝劑；其中，所述聚合硫酸鐵為硫酸亞鐵通過水熱合成制得，所述有機絮凝劑為由丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化銨和甲基丙烯酸十八烷基酯聚合而成的聚合物。

可選地，在對聚合硫酸鐵與有機絮凝劑進行均相復合的步驟包括：制備含有所述聚合硫酸鐵和所述有機絮凝劑的均相溶液以使所述聚合硫酸鐵與所述有機絮凝劑進行均相復合；其中，所述聚合硫酸鐵與所述有機絮凝劑的質量之比為7～9：1；所述均相復合的復合條件為：復合溫度為60～80℃；復合時間為30～60分鐘。

可選地，所述聚合硫酸鐵的制備方法包括：向含有硫酸亞鐵的酸性溶液中加入氧化劑進行氧化反應，然后加入強堿將反應體系的pH調節(jié)為6.8～7.2后進行第一反應，之后將反應溶液轉移至水熱反應釜中進行水熱反應，得到所述聚合硫酸鐵。

可選地，含有硫酸亞鐵的酸性溶液的制備方法包括：向硫酸亞鐵單體中加入丙三醇溶液，然后加入濃硫酸，獲得pH為1.0～1.5的含有硫酸亞鐵的酸性溶液；所述氧化劑包括H₂O₂，所述氧化反應的反應溫度為50～70℃；所述強堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀；所述第一反應的反應溫度為55～65℃，所述第一反應的反應時間為110～130分鐘；所述水熱反應的反應溫度為110～130℃，所述水熱反應的反應時間為15～17小時。

可選地，在所述水熱反應之后，還包括對所述水熱反應的反應產物進行過濾分離、干燥和研磨，得到粒徑尺寸在10～80nm之間的范圍內的納米聚合硫酸鐵。

可選地，所述有機絮凝劑的制備方法包括：使含有丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化銨、甲基丙烯酸十八烷基酯和引發(fā)劑的溶液發(fā)生聚合反應，以獲得所述有機絮凝劑。